生物医药概念范文
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第1篇
概念是中小学理科各学科新课程内容的重要组成部分，学生概念的形成与理解将直接影响后续学习的效果。在新课程背景下如何开展概念的教与学，如何发挥概念在学生认知发展、观念建构方面的教学价值，如何通过概念学习培养学生分析问题和解决问题的能力，如何在概念学习中提升学生的科学素养，等等，已经成为中小学理科教师必须研究解决的基本理论问题和实践问题。
北京教育学院“科学教育重点学科建设”工作以“理科各学科知识结构与教学实践研究”为学科建设方向，重点研究了理科各学科的概念体系及其教学实践，本期《课程与教学》栏目选取他们的部分研究成果，供广大教师借鉴和学习。
遗传与变异是生物体的最本质特征，也是生物进化的基础。[1]因此，对于遗传与变异的学习，在理解生命现象、提高生物科学素养方面起到了基础性的作用。在小学阶段，学生通过辨认常见生物、培养植物、饲养动物、讨论克隆技术等活动，已经对生物多样性、生殖与发育等生物学问题有了直观的了解，进而对遗传与变异的概念也有了感性的认识。在此基础之上，初中生物学新课标主要以遗传信息的物质基础与传递表达方式为切入点，要求教师在教授遗传与变异相关知识时，促使学生建立如下三个重要概念：
第一，生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代。一些进行无性生殖，后代的遗传信息来自同一亲本；一些进行有性生殖，后代的遗传信息可来自不同的亲本。
第二，DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上。
第三，遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的。
笔者认为，这三个要求，涵盖了经典遗传与分子遗传的主要内容，有利于学生建构遗传与变异的概念体系，从而为高中以至更长远的学习活动打下坚实的基础。教师应该善于运用各种方法落实上述要求，促进重要概念的内化，提高教学的有效性。
同时，我们应该看到，课标对于遗传与变异重要概念的要求，大体上是按照“从高到低”的顺序排列的：首先谈到的是遗传信息的传递与表达方式，然后是遗传信息的物质基础，最后是遗传信息的基本定义。为了便于理解，我们将按照相反的顺序对课标要求进行逐一的解读，找出其内部联系，为更好地落实重要概念教学提出可行性的建议。
一、关于“基因”的定义
新课标中明确要求教师帮助学生建立“遗传性状是由基因控制的”“基因是包含遗传信息的DN段”等重要概念，这就要求教师明确“基因”的定义。但是，迄今为止，“基因”的准确定义尚存在争议。特别是随着分子生物学的发展，人们又发现了移动基因、断裂基因、假基因、重复基因、重叠基因及一系列的调控序列，使基因的定义更加复杂化。无论是课标还是教材，初中教学当中已经出现了“基因”一词，这对教学而言是一种挑战。很显然，对于没有接触染色体精细结构、尚未学习中心法则的初中学生而言，还不能准确地从物质基础这个层面了解基因的性质与功能，从而不能理解遗传与变异的特征与目的。
笔者建议，对于遗传信息的物质基础，在初中阶段应予以淡化。显然，上述关于基因的复杂的定义，属于生物学事实的范畴。初中阶段的重点应该是从概念层面解释“基因”的本质。其实，从分离与自由组合定律（孟德尔）到连锁与交换定律（摩尔根），人们已经明确了两个问题：其一，生物体内存在着控制各个性状的、按照一定规律进行相互作用的遗传因子；其二，这些遗传因子在体内呈有规律的线性排列。虽然一直到摩尔根创立遗传染色体学说时，人们仍然不能从分子水平上揭示基因的结构与功能，但是对于上述两个问题的认识，足以从逻辑层面给出“基因”的定义：存在于细胞特定位置上的、按照某种数学规律进行相互作用从而控制性状的“基本因子”。这个关于“基因”的定义，可以作为一般概念呈现给初中学生；进而通过基因与性状关系的例子，就能够总结出“遗传性状是由基因控制的”这一重要概念。对于初中生物学教学来说，这是最重要的。因为，这种概念化的、抽象的知识，能够锻炼学生透过现象探究事物本质的思维能力，有利于学生抽象思维的发展，从而有利于学生创新能力的提高。
我们不难发现，上述关于“基因”的定义，对于科学教育也是有重要意义的。很大程度上是因为它描述了所有科学门类的共同特征：基本因素的界定、分类和相互作用分析。如经典物理中的“质点”、化学中的“分子”、普通生物学中的“细胞”等等，都是各个学科中的“基本因素”。只有准确定义了“基本因素”，才能在此基础之上进行演绎、归纳，使本学科具有了数理传统。反之，若未准确定义“基本因素”，则难于进行逻辑层面的分析，整个学科偏向于博物学传统。两种传统不仅影响了各个学科的特质，还影响了学生对于不同学科学习与复习的策略。从初中到高中，“遗传与变异”内容有了“基因”的定义，使得本段教学内容更加凸显理科特征，这是教师在教学中要注意的。
二、关于遗传信息的传递与表达
从新课标的要求来看，遗传信息的传递与表达是“遗传与变异”教学的重点，从分子基础（遗传信息的调控与改变）到细胞行为（无性生殖和有性生殖）都作了要求，这就要求教师在备课时关注以下三个方面的问题。
1.遗传信息流动
遗传现象大体上可以分为细胞核遗传和细胞质遗传，且目前可认为前者是“主流”，而后者是“支流”。显然，“支流”不会是中学教学的重点。但是，应该在讲解基因的细胞定位和遗传信息的流动时，适当提及细胞质遗传的概念以及对生物体性状的影响，使学生能够全面地了解遗传信息流动的过程，知道除细胞核外，细胞质对性状也有一定的控制作用，从而在概念层面理解细胞质功能的复杂性。另一方面，“主流”和“支流”的共性，是遗传信息的传递和表达，在本质上，都体现了“生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代”这一重要概念。教师可以先列举常见的遗传现象（即生物学事实），如“种瓜得瓜，种豆得豆”等，帮助学生建构重要概念，以便于学生顺利地迁移应用和学习。
2.人类性别基因
在初学遗传与变异时，初中学生往往不能准确把握基因与性状的关系，不能准确把握基因、DNA与染色体的位置关系，从而认识不到人类的性别决定机制。学生能够通过各种渠道了解人类X和Y染色体，进而简单地认为性别不同的根本原因是X和Y染色体的形态不同。对于这个问题，除要适当地介绍遗传信息的物质基础外，还应该为学生建立这样一个认识：人类的性别，其实就是一种特殊的“相对性状”。例如，在人教版教材中就提到“近年来，科学家发现Y染色体上还有3个基因，决定的产生和成熟。最近，科学家又陆续发现了X染色体上与女性性别有关的基因”。在此处，教师就应该提示学生：基因与性状的关系，同样可以用来解释人类的性别决定。只不过性别决定的过程是多个基因控制着多个性状，从而塑造了不同性别。如果课时允许，教师还可以就此介绍一些由于染色体变异而导致的性别异常的现象，让学生认识到，从某种意义上讲，性别并不是严格区分为“雌”“雄”两种形式，而是存在“过渡”状态的。这对学生从系统的角度认识生物的复杂性，进而认识生物本质是有很大帮助的。
“人类性别基因”一节是初中生物学教学的重点和难点。而从内容上看，本节内容是课标所述三个重要概念的应用，即从人类性别决定的角度阐明了遗传的本质。因此，教师必须在讲授本节课之前，就完成三个重要概念的建构，从而指导学生把握遗传本质，进行下位学习。
三、关于“变异”的概念教学
“变异”作为初中生物学教学的难点，有两个问题是要深入思考的。
1.可遗传变异和不可遗传变异
初中课标要求学生知道变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。显然，某一变异是否可遗传，关键是看遗传物质是否发生变化，而不是影响生物体的因素。由于学生初次学习基因与环境的关系，故需要用恰当的实例来帮助学生建构可遗传变异和不可遗传变异的概念。如同样是“无籽”农作物，“无籽西瓜”的“无籽”性状就是可遗传的，而“无籽番茄”的“无籽”性状是不可遗传的。通过这样的实例，学生就会认识到，一种变异是否可遗传，取决于遗传物质是否发生了改变，从而紧扣重要概念的教学。
2.可遗传变异的来源
可遗传变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。要认识可遗传变异的来源，必须对遗传信息的细胞定位及流动方式有比较清晰的认识，故对于初中学生而言，是一个难于理解的知识点，教师可用一系列实例加以说明。例如，农牧业中传统的育种技术，实质上就是基因（染色体）重组；无籽西瓜、八倍体小麦属于染色体变异（数目的变异）；而镰刀型贫血症（在各版初中生物学教材中均有介绍）则属于基因突变。通过一系列的实例介绍，学生能够形成这样一个概念：突变的来源是多方面的，基因与性状之间的关系是复杂的。这与前面关于“表遗传学”的概念不谋而合，说明基因本身及其转录、表达调控，共同影响了性状的产生。通过展示这些生物学事实，学生就更加清楚“DNA是主要的遗传物质”“基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上”以及“遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的”等重要概念，从而更加深入地理解遗传与变异对于生物进化的重要意义。
重要概念是基于学科事实的、对学生总体把握知识体系、进行后续学习的思维框架，对于学生理解学科本质、提高学科素养具有重要作用。[2]新课标明确指出：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”可见，所谓生物学的“重要概念”，就是基于生物学科具体知识的、代表本学科基本观念与思想的知识。只有从重要概念的高度审视生物学科教学，才能清楚什么是对学生终身发展和终身学习有用的知识，才不会使自己的教学拘泥于一个个具体的生物学科事实中，才能摆脱死记硬背的学习方式，进而对生物学科本质问题进行思考，凸显生物学科的理科特质。
参考文献
[1]吴庆余.基础生命科学(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2006.
第2篇
关键词：解释性方法 重要概念 生物学教学
中图分类号：G633.91 文献标识码：B
《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称《标准（2011年版）》）在修订过程别强调要“凸显生物学重要概念的传递”，这就需要教师对生物学重要概念的教学有更加深入的理解和认识。下面介绍一种“解释性方法”去理解和认识生物学重要概念的教学。
1.解释性方法——重要概念教学的工具
1.1解释性方法
解释性方法是指一些以人的内心活动、精神世界以及作为人的精神世界的客观表达的文化传统及其辩证关系为研究对象的一种研究方法。解释性研究方法目前主要用于人文社会科学的研究，强调从“理解”意义的角度区别于自然科学的因果说明的研究。它不是追求自然科学模式的科学化目标，也不是强调以实验的客观性为研究的方法，而是强调人文社会科学的特点及人的精神与文化的特殊性，通过探寻某种规律来体验与理解人的生命，进而在解释其意义的基础上重构人的生活世界。
解释性方法起源于哲学，是经历了胡塞尔的现象学等的影响，逐渐成为对一些研究领域有借鉴意义的一种方法。解释性方法主要是体会“理解”，它不是进行因果说明，而是把自己移入到另一个异在的生活经验之内，以“我”作为一个生命存在，重构地理解另一个对象化的生命，在体验中把握意义。而体验是“对陌生的生命表现和他人的理解建立在对自己的体验和理解之上，建立在此两者的相互作用之中”。体验不仅是对自己生命和生活的体验，而且是通过这种体验达到对理解他者生命与生活的重构。
在施莱尔马赫看来，一切个性都是普遍生命的表现，每一个人都在自身内与其他人有某种联系，因此理解可能通过心理解释来达到。狄尔泰把这种由外在感官所给予的符号去认识内在思想的过程称之为理解。海德格尔认为现象学是让人从显现的东西本身所显现的那样来看它。伽达默尔提出“理解何以可能”的问题，认为理解是普遍性的，理解的经验乃是“先于现代科学并使之得以可能的东西”。理解不是重建而是调解，把理解定义为一种“视域融合”，为发生在一切意义转换中的进程提供了一个更为真实的图像。
“何种答案回答何种问题依事实而定”，这句话其实就是解释学能够被应用于教学中的一个原因，引中出一个必然，每一个想学习一门科学的人都必须学会掌握它的方法论。
2.解释性方法在生物学重要概念教学中的实际意义
2.1生物学重要概念
重要概念是对课程内容中重要指示内容的提炼。生物学重要概念是在众多的生物学事件、生物学事实、生物学现象的基础上进行归纳、推理得出的结论，是对同一类生物学问题本质特征的概括。《标准（2011年版）》提出的50个生物学重要概念是以概念内涵或命题的方式具体描述，采用完整陈述句的形式来表述课堂教学中期望学生掌握的概念。
2.2解释性方法在生物学重要概念教学中应用的范例
解释性方法在生物学重要概念教学中应用的前提，是一定要明确重要概念的内涵、外延和作用。例如：
名称：生态系统。
定义：一定空间范围内生物与环境所形成的统一整体叫做生态系统。
内涵：生物与环境所形成的统一整体。
外延：一片森林，一条河流等。
重要概念：对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释。
作用：传达给学生如下的信息，任何生境中都有多种多样的生物，每种生物都离不开它们的生活环境，同时，又能适应、影响和改变环境。生物与环境保持着十分密切的关系，并形成多种多样的生态系统，生物圈是最大的生态系统。
具体范例一：生物与环境。
生物的存在离不开环境，环境的生成同样离不开生物。生物与环境之间存在着普遍的联系和多种多样的相互作用。二者之间相互依赖，相互影响。
（1）生物与环境相互依赖、相互影响。
（2）一个生态系统包括一定区域内所有的植物、动物、微生物以及非生物环境。
（3）对生命基本现象、规律和理论等的理解和解释。
在准备教学时，教师先罗列本节重要概念，围绕重要概念，设计这节的教学活动。例如，“生态系统”，重要概念是“生态系统——生物与环境构成的统一整体”。教师怎么帮助学生构建这个概念？先提供事实，先让学生去感知事实性材料，带学生到农田里，或者到池塘边走走看看。若是条件不允许，给学生提供图片、文字资料、以展示生态系统，反映生态和环境密不可分的关系。教师要先了解该重要概念的内涵、外延和作用等，再充分了解学生的学前状态、学生对于该部分内容的内心反映、其精神活动以及他们认为异在的东西。教师在解释这个概念时，可让学生进入另一个异在的生活中，假设让学生在一定时间内离开空气、离开水等，让学生进行自我体验，思考生物的存在离不开环境的原因。如果反过来说，环境的存在离开了生物，又将会是怎样的？教师要让学生通过体验去“理解”，不要正面进行因果解释，最终通过这种学生自我体验达到对理解他者生命与生活的重构。
具体范例二：生物圈中的人。
生物圈中另一重要生物就是人，其实学习了各种生物，尤其绿色植物，无非就是想逐渐理解人体的基本生命结构。人体的组织、器官和系统的正常工作使得人可以生存。人体的几大系统的基本结构和机理以及相互关系则是中学生要掌握的基本知识。
（1）人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧气等以及排除废物。
（2）消化系统包括口腔、食道、胃、小肠、肝、胰、大肠和，其主要功能是从食物中获取营养物质，以备运输到身体的所有细胞中。
（3）呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气，排除代谢所产生的二氧化碳。
教师在介绍这一重要概念时，先分析学生的心理活动和精神世界的状态、学生客观表达对“人”的理解的方式。教师应从学生角度理解：由外在感官所给予的符号而去认识内在思想的这样一个过程，让学生最终达到“理解”的水平。以重要概念的建构为目的或方向，教师从学生思维发展和其惯用的学习方法两个角度考虑学习活动的设计，在情境、素材或者开展的活动中体现出重要概念，并且将其转化为学生容易理解和接受的内容。
第3篇
1 课标对概念教学的要求
《义务教育生物学课程标准（2011）》指出：“生物学的重要概念处于学科中心位置，包括了对生命基本现象、规律、理论等理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用”。
重要概念是学科的主干知识，重要概念的学习对学生有重要的影响。首先，重要概念的学习会对学生以后知识学习起到一个支撑作用；其次，学生在解决问题的过程中，更多地需要用到对重要概念和原理的理解、在理解的基础上的应用，而不是靠记住一两件孤立和零散的事实；再次，如果学生依靠头脑中重要概念构建起知识框架，那么这个知识框架可以较长时间留在学生的头脑中，学生能更好地把一些事实性知识有条理地存储在这个知识框架中，这样他的知识就不是零散和孤立的，而是逻辑有序编排的。
2 记忆模型的特点
教学中，无论是提供事实为概念形成支撑，还是分析、讨论让学生理解概念，最终的目的，是让学生将以重要概念为核心的概念体系存储到头脑中，是要学生内化、记住概念，只有有了概念的记忆，才谈得上概念的应用以及学生科学素养的提高。
美国弗吉利亚大学心理学教授丹尼尔.T.威林厄姆提出了一个人脑在思考记忆时的工作模型（图1）。
图1的左边是周边环境，有很多可看可听的事情、待解决的问题等，右边是科学家们称为工作记忆的大脑组成，现在可以暂时把它等价于意识，它保存在思考的事情。从环境指向工作记忆的箭头表示工作记忆是大脑中让你意识到周围有什么的场所。长期记忆是一个储存你关于世界的事实性知识的巨大仓库，长期记忆中的所有信息存在于意识之外，在使用之前它都静静地待在那里，进入工作记忆时它才浮现在意识中。
丹尼尔.T.威林厄姆记忆模型揭示的学习规律是：要想学到知识，它必须在工作记忆中稍作停留。你思考什么，你就会记住什么。记忆是思考的残留物。
3 记忆模型对重要概念教学的启示
概念教学的最终目的是要使概念进入长期记忆，也就是让学生记住概念。从模型中可以看出，对学生来说，教师讲授的知识和其他小鸟叫声、汽车的轰鸣声一样，都是一种环境信息，问题是教师如何让学生专注你的讲授、如何让学生进行有效思考（进入工作记忆）、如何才能让学生掌握概念、内化概念（进入长期记忆）？
3.1 从学生思考的角度精心设计教案
根据记忆模型，学生能记住他所思考的。可是教师和学生看待同一事物的角度是不同的，教师能获取知识在看教材内容时是俯视，学生受生活经验和知识储备的局限，学习知识是仰视，所以同一内容难易程度的感受是不同的。教师认为简单的内容，学生不一定觉得简单。教师必须知道在所学的内容上，“学生是如何思考的？”“他们在哪个层次上？”“他们会遇到了什么困难？”……
教师在设计教案时，应该站在学生的角度，用“学生的眼光”去看待问题，用“学生的大脑”去思考问题，要了解学生现有的知识经验，能力水平，学习态度和兴趣特点，设计出更加适合孩子的方法和形式，寻找更加有效的方法帮助学生们跨过障碍。
例如，在进行“土壤里的微生物”一节教学时，从笔者所做的学情调查情况看，学生对动物植物比较好理解接受，而对看不见摸不着的病毒、细菌等很难理解。而学生对蘑菇、香菇、鸡腿菇等个体较大的也是微生物更是费解：为什么称之为真菌？什么是孢子？孢子是如何繁殖的？……都很陌生。教学时，笔者从经典的巴斯德鹅颈瓶实验现象分析、用手印菌落培养视频，让学生感知细菌就生活在周围的环境中。通过显微镜观察、数据分析，让学生感知其大小；通过生活中的酸奶、泡菜、醋等食品的生产，让学生感知，有的细菌对人类有害，有的细菌对人类有益。通过细菌、酵母菌、蘑菇显微结构的比较，让学生体会酵母菌、蘑菇等真菌“真”在何处。通过蘑菇孢子散发、萌发的高清视频、学生动手制作孢子印等措施，让学生理解孢子为何物，如何繁殖。通过解剖蘑菇、香菇等大型真菌，知道大型真菌和霉菌、放线菌一样，也是由许许多多的菌丝集合而成的，是微生物中的“大块头”而已。
教师站在学生思考问题的角度来设计教案，教学就会有的放矢，就有利于学生接受、理解概念。
3.2 让学生参与建构概念的过程
生物学概念是从生物学现象、事实的研究中抽象概括而来，以共性、原则、原理和规律等状态呈现出来，对学生而言，有一定的难度。理解和形成科学概念的过程，需要学生像科学家那样，积极主动地参与搜集大量信息，进行关键性的实验探究，总结归纳，去粗取精，去伪存真，用多种方法进行验证。因此，在概念教学中，教师要让学生参与即将建立的生物学概念所需生物学现象、生物学事实的搜集、整理、描述和交流；要重视让学生参与探究、实验等生物科学实践活动，只有实验探究等实践活动，才能学使生的认识提高到新的水平。
例如，“绿色植物光合作用”一节教学中，光合作用的主要的原料、产物、条件、场所，如果不让学生亲自探究验证，初中学生是很难理解光合作用的内涵的。
教学中，绿色植物在光下产生有机物（淀粉），是萨克斯的经典实验，经过“暗处理照光酒精脱色漂洗染色观察分析”后，实验现象清楚，学生不难得出结论。在本实验进行的同时，教师可以设立另两组对照：① 割断叶脉形成基部有水、割断部位至叶尖无水的对照组；② 选取两片大小相同的叶片，两个大小相同的透明塑料袋（不漏气），然后在一个塑料袋底部放7～8粒碱石灰颗粒（用小块纱布包上），套在一片叶片上，在叶柄部位扎紧袋口密封；在另一个塑料袋内不放碱石灰，套在另一叶片上，在叶柄部位扎紧袋口密封。这样形成了一叶片有二氧化碳、另一叶片没有二氧化碳的对照组。
选用银边天竺葵（也可以用银边吊兰）做实验材料，进行光合作用实验，就可以探究叶绿体是光合作用场所。选用金鱼藻做实验材料，用氧气助燃的性质，可以验证出光合作用放出氧气。
实验结束后，教师稍加以引导，可以轻松归纳出光合作用概念：“绿色植物利用太阳能（光能），把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，同时释放出氧气。”
